- •Министерство образования и науки республики казахстан гккп «Алматинский государственный политехнический колледж» Управления образования города Алматы
- •Теоретический материал
- •Введение
- •Раздел 1. Организация системы ввода-вывода информации и нитерфейсы периферийных устройств
- •Тема1.1 Схема устройства ibm-совместимого компьютера с подключенными к нему внешними устройствами
- •Оперативная память. Разновидности модулей памяти и их техническая характеристика
- •Тема 1.2 Системная плата и чипсеты
- •Тема 1.3 Центральный процессор
- •Тема 1.4 Системные шины
- •Первое поколение
- •Второе поколение
- •Третье поколение
- •Тема 1.5 Структура основной памяти
- •Физическая структура основной памяти
- •Постоянные запоминающие устройства
- •Логическая структура основной памяти
- •Тема 1.6 Аппаратные порты ввода-вывода компьютера
- •Тема 1.7 Внутренние интерфейсы компьютера
- •Раздел 2. Устройства внешней памяти и носителей информации
- •Тема 2.1 Магнитные носителей информации. Размещение информации на магнитном диске
- •Тема 2.2 Логические области магнитного диска
- •Типичные ошибки логической структуры
- •Простые локальные ошибки разделяются на несколько категорий.
- •Логические области
- •Тема 2.3 Конструкция нжмд
- •Основные узлы накопителей на жестких дисках
- •Тема 2.4 Технологии оптической памяти
- •Тема 2.5 Конструкция и виды оптических дисков
- •Тема 2.6 Структура и виды твердотельных устройств хранения
- •Внутренние считыватели
- •Считыватели – переходники
- •Разновидности и принцип действия флэш накопителей
- •Раздел 3. Устройства ввода информации
- •Тема 3.1 Классификация устройств ввода информации
- •Тема 3.2 Клавиатуры и позиционирование и управление курсора
- •3.2.1 Скан – коды
- •Ascii – коды
- •Оптические мыши.
- •Настройка мыши
- •Тема3.3 Структура и принцип работы дигитайзера
- •Тема3.4 Цифровые фотоаппараты, структура цифровых видеокамер
- •Тема3.5 Структура и принцип работы web-камер
- •Тема3.6 Структура и виды сенсорных экранов
- •Тема3.7 Платформа и виды мобильных устройств
- •Раздел 4. Устройства вывода информации
- •Тема 4.1 Классификация устройств вывода информации
- •По технологии печати
- •Тема 4.2 Структура, принцип работы и виды принтеров
- •По технологии печати
- •Тема4.3 Цветная печать фотопринтеры
- •Тема4.4 Классификации, принцип работы и виды плоттеров (графопостроители)
- •Перьевые плоттеры
- •Карандашно-перьевые плоттеры
- •Струйные плоттеры (сп, ink-jet plotter)
- •Электростатические плоттеры (эп, electrostatic plotter)
- •Плоттеры прямого вывода изображения
- •Плоттеры на основе термопередачи (птп, thermal transfer plotter)
- •Лазерные и светодиодные плоттеры (лп, laser/led plotter)
- •Тема4.5 Структура и принцип работы видеокарты
- •Тема 4.6 Принцип работы и виды мониторов
- •Тема4.7 Мультимедийные системы пк
- •Разновидности мультимедиа:
- •Основные технические средства и решения в области построения мультимедийных систем:
- •Другие часто употребительные термины:
- •Тема4.8 Структура интерактивной доски. Структура и принцип работы видеопроекторов
- •2. Основные характеристики проекторов
- •3. Проекционные телевизоры
- •4. Слайдпроекторы
- •5. Графопроекторы
- •6. Жидкокристаллическая проекционная панель
- •Раздел 5. Устройства приема-передачи информации
- •Тема 5.1 Модемы и факс-модемы
- •Тема5.2 Компоненты модемов
- •Тема5.3 Способы модуляции сигналов
- •Тема5.4 Протоколы модемов
- •Тема 5.5 Принцип работы usb-модемы
- •Тема 5.6 3g технологий
- •Характеристика стандарта
Тема 1.4 Системные шины
Компьютерная ши́на(англ.computer bus) — вархитектуре компьютераподсистема, которая передаёт данные между функциональными блоками компьютера. В связи с этим разделяется механический, электрический (физический) и логический (управляющий) уровни.
Компьютерные шины ранних вычислительных машин представляли собой жгуты (пучки соединительных проводов— сигнальных и питания, для компактности и удобства обслуживания увязанных вместе) реализующиепараллельныеэлектрические шины с несколькими подключениями. В современных вычислительных системах данный термин используется для любых физических механизмов, предоставляющих такую же логическую функциональность, как параллельные компьютерные шины.
Современные компьютерные шины используют как параллельные, так и последовательные соединенияи могут иметь параллельные (англ.multidrop) и цепные (англ.daisy chain) топологии. В случаеUSBи некоторых других шин могут также использоваться хабы (концентраторы).
Управление передачей по шине реализуется как на уровне прохождения сигнала (мультиплексоры,демультиплексоры,буферы,регистры,шинные формирователи), так и со стороныядраоперационной системы— в таком случае в его состав входит соответствующийдрайвер.
Шины бывают параллельными (данные переносятся по словам, распределенные между несколькими проводниками) и последовательными (данные переносятся побитово).
Большинство компьютеров имеет как внутренние, так и внешние шины. Внутренняя шина подключает все внутренние компоненты компьютера к материнской плате (и, следовательно, к процессору и памяти). Такой тип шин также называют локальной шиной, поскольку она служит для подключения локальных устройств. Внешняя шина подключает внешнюю периферию к материнской плате.
Сетевые соединения, такие как Ethernetобычно не рассматриваются как шины, хотя разница больше концептуальная, чем практическая. Появление технологийInfiniBandиHyperTransportещё больше размыло границу между сетями и шинами.
Первое поколение
Ранние компьютерныешины были группой проводников, подключающейкомпьютерную памятьиперифериюк процессору. Почти всегда для памяти и периферии использовались разные шины, с разным способом доступа, задержками, протоколами.
Во многих микроконтроллерах и встраиваемых системахшины ввода-вывода до сих пор не существует. Процесс передачи контролируется ЦПУ, который в большинстве случаев читает и пишет информацию в устройства, так, как будто они являются блоками памяти. Все устройства используют общий источник тактового сигнала. Периферия может запросить обработку информации путём подачи сигналов на специальные контакты ЦПУ, используя какие-либо формы прерываний. Например, контроллержёсткого дискауведомит процессор о готовности новой порции данных для чтения, после чего процессор должен считать их из области памяти, соответствующей контроллеру. Почти все ранние компьютеры были построены по таким принципам, начиная отAltairс шинойS-100, заканчиваяIBM PCв1980‑х.
Второе поколение
Компьютерные шины «второго поколения», например NuBusрешали некоторые из вышеперечисленных проблем. Они обычно разделяли компьютер на две «части», процессор и память в одной и различные устройства в другой. Между частями устанавливался специальный контроллер шин (bus controller).
Однако новые шины, так же как и предыдущее поколение, требовали одинаковых скоростей от устройств на одной шине. Процессор и память теперь были изолированы на собственной шине и их скорость росла быстрее, чем скорость периферийной шины. Один из примеров данной проблемы: видеокартыбыстро совершенствовались, и им не хватало пропускной способности даже новых шинPeripheral Component Interconneсt(PCI). Компьютеры стали включать в себяAccelerated Graphics Port(AGP) только для работы с видеоадаптерами. В2004 годуAGP снова стало недостаточно быстрым для мощных видеокарт и AGP стал замещаться новой шинойPCI Express
Увеличивающееся число внешних устройств стало применять собственные шины. Когда были изобретены приводы дисков, они присоединялись к машине при помощи карты, подключаемой к шине. Из-за этого компьютеры имели много слотов расширения. Но в 1980‑хи1990‑хбыли изобретены новые шиныSCSIиIDEрешившие эту проблему и оставив большую часть разъёмов расширения в новых системах пустыми. В наше время типичная машина поддерживает около пяти различных шин.